2.1. | ЭЛЕМЕНТЫ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕОРИИ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ МЕТАЛЛОВ |
• ВСПОМНИТЕ ПРОЙДЕННОЕ •
Физика - 8 и 9 |
• Проводник - вещество, хорошо проводящее электрический ток. К проводникам относятся: металлы, электролитические растворы и расплавы, плазма. Влажный воздух, тела людей и животных тоже проводят электрический ток. |
• За направление электрического тока условно принято направление вектора напряженности электрического поля внутри проводника.
• Физический механизм электропроводности металлических проводников определяется следующими основными положениями классической электронной теории.
• Металлы — физические системы, обладающие кристаллическим строением. В обычном состоянии атом металла, теряя электрон, превращается в положительный ион. Находясь в узлах кристаллической решетки, эти ионы совершают колебательное движение около положения равновесия. Поэтому ионы не могут участвовать в создании электрического тока в металлах.
• Электроны, оторвавшиеся от атомов, в металлах могут свободно перемещаться в пространстве между ионами. Поэтому такие электроны называются свободными электронами. Установлено, что концентрация свободных электронов равна
1026÷1028 1
м3.
• При отсутствии электрического поля свободные электроны в результате многочисленных столкновений совершают хаотическое движение. Это движение похоже на беспорядочное тепловое движение молекул в газах, поэтому для описания поведения свободных электронов в металлах используют модель электронного газа.
• При соединении металлического проводника к источнику тока созданное в нем электрическое поле придает хаотическому движению свободных электронов упорядоченность в определенном направлении. Скорость упорядоченного движения каждого свободного электрона при этом зависит от двух факторов: а) числа ударов с ионами; b) электрического поля. Скорость упорядоченного движения свободных электронов в металлах очень мала.
■ |
Из истории вам известно, что скифы хоронили своих погибших в боях воинов с большими почестями. Тела их закапывали в курганах вместе с их оружием и большим количеством украшений, изготовленных из драгоценных металлов. По этой причине впоследствии эти курганы превратились в средство наживы для воров. Но как можно было определить курганы-захоронения среди обычных холмов? Предусмотрительные воры во время грозы внимательно следили за тем, в какой холмик ударит молния. Они считали, что молния “чувствует” спрятанные под толщей земли металлы и ударяет по местам их захоронения.
|